Stres oksydacyjny

Stres oksydacyjny to stan zaburzenia równowagi między poziomem utleniaczy a przeciwutleniaczy, który powstaje na skutek nadmiernej produkcji reaktywnych form tlenu (ROS) i zmniejszenia tempa ich usuwania przez antyoksydacyjny system obronny. Stan ten sprzyja utlenianiu cząsteczek aktywnych, przyczyniając się do uszkodzeń oksydacyjnych struktur komórkowych i tkanek, co w rezultacie prowadzi do rozwoju wielu chorób, takich jak choroby serca, cukrzyca, choroba Alzheimera i nowotwory oraz przyspieszenia procesów starzenia się. Wolne rodniki powstają w organizmie w wyniku naturalnych procesów metabolicznych, ale ich produkcja może zostać wzmożona pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak: palenie papierosów, nadmierna ekspozycja na słońce, stres czy zanieczyszczenie środowiska. 

Mechanizm działania cynku jako antyoksydantu

Cynk jest jednym z najważniejszych minerałów dla zdrowia ludzkiego ze względu na swoje właściwości przeciwutleniające – jest zdolny do neutralizacji wolnych rodników oraz ochrony organizmu przed uszkodzeniami. Działa jako kofaktor dla kluczowych enzymów biorących udział w prawidłowym funkcjonowaniu antyoksydacyjnego systemu obronnego. Ponadto chroni komórki przed uszkodzeniami oksydacyjnymi, działa stabilizująco na błony i hamuje enzym – oksydazę fosforanową dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego. Co więcej, indukuje syntezę metalotionein – białek redukujących rodniki hydroksylowe i sekwestrujących reaktywne formy tlenu (ROS) wytwarzane w sytuacjach stresowych, takich jak cukrzyca typu 2, otyłość i nowotwory. Jednym z głównych mechanizmów działania cynku jest oddziaływanie na enzymy antyoksydacyjne poprzez ich skuteczną aktywację, co przyczynia się do wydajnej neutralizacji wolnych rodników i inhibicji oksydacji lipidów i białek. Badania potwierdziły także jego rolę w regulacji peroksydazy glutationowej i ekspresji metalotioneiny.

Cynk to składnik strukturalny enzymu dysmutazy ponadtlenkowej obecnego w cytoplazmie komórek, który promuje konwersję dwóch rodników nadtlenkowych do nadtlenku wodoru i tlenu cząsteczkowego, zmniejszając toksyczność RFT – przekształca wysoce reaktywne formy w mniej szkodliwe. Z tego powodu utrzymanie odpowiedniego stężenia cynku w kompartmentach komórkowych jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania systemu obrony antyoksydacyjnej. W badaniach laboratoryjnych wykazano, że cynk może chronić organizm przed uszkodzeniem DNA i mutacjami genetycznymi, które mogą prowadzić do rozwoju nowotworów, jak również przed chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera i choroba Parkinsona. Dodatkowo potwierdzono jego działanie przeciwzapalne – cynk hamuje aktywność cytokin prozapalnych, takich jak interleukina-1 beta i interleukina-6, zmniejszając tym samym procesy zapalne w organizmie. Cynk wpływa również na insulinę oraz kontrolę glikemii, sprzyjając transportowi glukozy do komórek, ponieważ przyczynia się do zmniejszenia syntezy ROS w warunkach hiperglikemii, hamując tym samym aktywację szlaków stresu oksydacyjnego. W rezultacie stymuluje wydzielanie insuliny przez komórki β-trzustki, fosforylację podjednostki β receptora insuliny oraz aktywację 3-kinazy białkowej fosfatydyloinozytolu i kinazy białkowej B lub Akt – ważnych substratów dla wychwytu glukozy do komórek.

Niedobór cynku

Warto pamiętać, że organizm człowieka nie jest w stanie samodzielnie syntetyzować cynku, dlatego musi on być dostarczany wraz z pożywieniem, a jego zalecane dzienne spożycie pierwiastka zależy od wieku i płci. Badania wykazały, że niedobór cynku w organizmie może prowadzić do zwiększonej podatności na różnego rodzaju choroby związane ze stresem oksydacyjnym, ponieważ prowadzi do osłabienia funkcjonowania enzymów antyoksydacyjnych i zwiększenia aktywności wolnych rodników, a tym samym – wzrostu ryzyka uszkodzeń DNA i mutacji genetycznych.

Powszechnymi objawami niedoboru cynku są przewlekły stres oksydacyjny i stany zapalne rozwijające się w obszarze różnych układów oraz narządów. Do najczęściej obserwowanych symptomów zalicza się: problemy ze skórą (trądzik, przesuszenie, wolniejsze gojenie się ran), a także trudności z koncentracją, biegunki, pogorszenie węchu, smaku i widzenia po zmroku, zaburzenia emocjonalne czy zaburzenia produkcji testosteronu. Należy pamiętać, że pierwiastek ten występuje w różnych postaciach, a zmiany jego stężenia są bardzo dynamiczne. Powszechnie akceptowanymi metodami oceny poziomu cynku i identyfikacji ryzyka jego niedoboru są pomiar stężenia cynku w osoczu i monitorowanie spożycia cynku w diecie. W organizmie człowieka znaczny niedobór cynku może mieć poważne skutki, takie jak opóźnienie wzrostu, anemia i dysfunkcje neuronów, natomiast jego skrajnie niski poziom jest związany z szerokim spektrum stanów patologicznych, zwłaszcza związanych z wiekiem (choroby serca, nowotwory). Badania wykazały, że suplementacja cynku może zmniejszyć ryzyko miażdżycy tętnic i chronić przed zawałem mięśnia sercowego oraz uszkodzeniem niedokrwiennym.

– Dzienne zapotrzebowanie na cynk według NCEZ dla kobiet wynosi 8 mg, a dla mężczyzn 11 mg. Dla wegetarian zapotrzebowanie jest o 50% wyższe ze względu na mniejszą dostępność tego pierwiastka w ich diecie. Kobiety w ciąży powinny dostarczać wraz z dietą 11 mg cynku na dobę, a matki karmiące 12 mg. Cynk, podobnie jak żelazo, jest lepiej przyswajany ze źródeł zwierzęcych niż z roślinnych. Znajdziemy go m.in. w: czerwonym mięsie, ostrygach, nasionach roślin strączkowych, pestkach dyni, warzywach kapustnych, kaszy gryczanej i jajach. Niestety wchłanianie cynku może być zaburzone przez wiele czynników: stres, nadmiar cukru i przetworzonej żywności w diecie, alkohol, niskie spożycie białka, stosowanie głodówek, przyjmowanie niektórych leków (np. doustnej antykoncepcji hormonalnej) czy choroby jelit. Widząc, jak wiele składowych wpływa na wchłanianie tego pierwiastka, warto oznaczyć jego poziom w badaniu krwi, żeby sprawdzić, czy nasza dieta zawiera go wystarczająco dużo. Niedobór cynku zaburza funkcjonowanie całego organizmu. Pierwsze objawy zbyt niskiego poziomu cynku zauważymy tam, gdzie szczególną rolę odgrywają procesy antyoksydacyjne – spadnie nasza odporność na infekcje, może pojawić się trądzik, przedwczesne starzenie się, obniżenie nastroju, zaburzenia snu, a nawet choroby psychiczne – mówi dietetyk kliniczny Sara Gawrońska.